La teoría de la mecánica cuántica de sistemas físicos cuyas variables dinámicas son funciones locales del espacio y tiempo. De la mecánica cuántica de átomos, la teoría cuántica de campos describe los sistemas con un número infinito de grados de libertad. Tales teorías proporcionan el lenguaje natural para describir las interacciones y propiedades de partículas elementales y han demostrado para ser exitosas en proporcionar la base para las teorías fundamentales de las interacciones de la materia. La compreensión actual de las fuerzas básicas de la naturaleza se basa en la teoría cuántica de campos del fuerte, débil, electromagnética y las interacciones gravitacionales. Cuántica teoría también es útil en el estudio de los sistemas de muchos cuerpos, especialmente en situaciones donde la longitud característica de un sistema es grande en comparación con su escala microscópica.